一、重力场下循环小通道热驱动现象数值研究(论文文献综述)
钱文瑛[1](2020)在《多热源微槽道热管散热组件的设计与研究》文中认为随着电子器件向着高性能、集成化、微型化的方向发展,有限空间内离散分布的高热流密度电子元件的散热问题日益凸显。热管作为一种利用相变传热的高效被动型热控元件,在散热系统中具有良好的应用前景。针对目前航空航天等领域亟待解决的多热源电子器件散热问题,本文提出了一种散热组件设计思路,结合实际工况研究分析了其对平面离散热源的散热效果及影响因素,对热源相对位置及功率大小等主要影响因素开展了初步的实验研究,为工程应用中发热元件的合理布置和散热组件的优化设计提供参考。本文基于轻质化、低热阻和高可靠性的设计要求,提出了一种由微槽道热管和散热基板构成的散热组件设计思路,可适应扁平化的有限散热空间以及热源和冷源位于不同平面的工况。实际应用工况下的数值模拟结果表明,散热组件中热管的布置方式和传热性能对热控效果有较大影响,蒸发段覆盖热源情况更好的布置方案可使热源最高温度相对降低约2.0℃;对基板结构优化后可在轻质化要求下将热源区域最高温度控制在70℃以内,但优化区域附近高热流密度热源温升相对明显。基于热管的流动传热理论与分析,对所设计的扁平结构铝-丙酮微槽道热管进行了初步理论计算,其在65℃工作温度下传热极限约为42.7W,热阻约为0.30K/W,满足散热组件中对传热性能的要求。经测试,该热管能够满足高温贮存要求和漏率要求,可适用于航空航天等对热控元件可靠性要求严格的领域。采用热电偶表面测温法对4种热源区域布置方式下的不同功率工况进行了热管元件传热性能实验研究。以P1=10W、P2=20W工况为例,热源区域中心间距由40mm增大至120mm时,总热阻降低56.4%,且相较于P1=20W、P2=10W工况总热阻最高可降低39.0%。因此,将功率更大的热源布置在更靠近冷凝段的位置或适当增大热源中心间距,可显着降低热管表面测点最高温度和提高均温性。同时,冷凝段的顺重力弯折和合适的工作温度也可一定程度上提高热管传热性能。在电子器件的布置与散热组件的设计中,需综合考虑热管与发热元件的相对位置和整体结构对热控效果的影响。
杨娅[2](2020)在《液态金属包层中气液两相磁流体流动数值研究》文中提出受控热核聚变是解决未来能源问题的一个重要发展方向,其中包层是实现核聚变能的核心部件,液态金属包层以其优越的导热、载热和氚增殖能力受到了广泛关注。液态金属包层处于强磁场中,产生了强烈的磁流体动力学(Magnetohydrodynamic,MHD)效应,MHD效应会改变液态金属流体的流动特性及其中气体运动行为,是金属包层中无法忽视的关键问题。因此本文开展了液态金属包层中多物理场作用下的气液两相磁流体流动行为机理的数值研究。本文首先研究了均匀磁场下气泡在液态金属中的上升问题。结果表明无磁场时,气泡后期稳定上升过程中ER为0.182。磁场抑制气泡形变,水平磁场下,气泡在后期稳定上升过程中ER为0.56。气泡周围导电的液态金属受到水平方向磁场的作用,流场产生沿竖直向的洛伦兹力,气泡被沿水平方向挤压,变得扁平。扁平气泡在沿重力方向上的投影面增大,受到的阻力增大,气泡的上升运动被抑制。竖直磁场下,气泡后期上升过程ER增大到0.6。竖直磁场对气泡上升运动的影响主要表现在两方面:一是改变气泡形状。洛伦兹力使得气泡沿竖直方向被拉伸,气泡受到的上升阻力减小,这有利于气泡上升速度的增加,磁场强度为0.5T、1T和1.5T时,同一时刻气泡高宽比ER分别为0.52、0.64和1.5;二是抑制气泡下表面的射流,直接导致气泡上升速度减小。其次,本文研究了不同气体体积分数下双冷液态金属包层(Dual Coolant Lead Lithium,DCLL)通道中两相流体的流动压降问题。结果表明入口速度增大5倍,通道压降增大5.2倍;磁场强度增大1.5倍,通道压降增大2.1倍;插件能使主流区通道压降减小两个数量级;壁面电导率增大100倍,通道压降增大42倍。气体体积分数增大会减小混合流体的电导率,虽然流体的平均速度略有增加,但电导率对MHD压降的影响占主导地位,因此当气体体积分数从0增大到0.2,通道内MHD压减小1008Pa。此外,依据数值模拟的结果,拟合了气体体积分数小于0.2时仅关于气体体积分数的压降修正系数kg,从而得到通道压降修正公式,该公式能够为DCLL通道结构优化设计和压降估算提供参考。此外,本文在考虑浮升力的情况下模拟了不同磁场强度、入口速度以及中子热源强度对氚输运的影响。结果表明中子热源的存在使通道内出现了循环流,并导致中心截面上“M”型速度分布不再对称。增大入口速度和磁场强度能够增大最大射流速度,射流有利于氚的输运,减小通道内最大氚浓度。中子热源强度增大,会使通道内的温差增大,从而导致浮升力对垂直于流向的氚的输运的抑制作用增强,造成氚的积累。
颜俏[3](2019)在《用于大功率IGBT的微通道冷却单元流动沸腾换热研究》文中指出本文以高速列车牵引变流器IGBT模块的大功率散热要求为研究背景,在对传统的IGBT冷却技术充分调研的基础上,结合微细尺度流动沸腾相变换热的高效性和结构紧凑性,提出基于微通道冷却单元的IGBT模块散热技术路线。建立了自然循环动力和强制循环动力下的冷却实验系统,研究内容包括:微通道单元-自然循环冷却系统的启动和换热特性;微通道内R134a流动沸腾换热特征和规律;微通道内R134a流型转化以及换热机制的转变;基于实验数据和理论研究的微通道结构优化等。自然循环动力冷却系统的启动过程分三个阶段,成功启动后回路各状态点构成稳定的热力循环。分析了该系统整体换热性能,自然循环动力下影响系统和微通道单元换热的主要因素有充液率和热流密度;微通道内核态沸腾区的气泡脱离直径和气泡脱离频率是热流密度的单值函数;热流密度越大,气泡脱离频率越大,因此冷热端压差越大,质量流速越大,加速了启动和流型转化。基于已有研究,提出了自适应条件下微通道内泡状流-弹状流转化判据。强制循环动力下影响微通道单元换热的主要因素有热流密度、质量流速和饱和温度。换热系数随热流密度的增大呈“M型”规律变化,随质量流速和饱和温度的升高而增大。饱和温度越高,壁面过热度越小,通道内局部干度越低,流型分布越偏向于核态沸腾区:反之则偏向于对流蒸发区。核态沸腾区内弹状流的换热能力最强,对流蒸区内环状流液膜最薄时换热系数最大。在弹状流-环状流的转化区内,核态沸腾和对流蒸发机制共存。两种机制的转化过程抑制了流动沸腾换热。考虑多因素对干度和流型的影响,提出弹状流-环状流转化的中心区干度预测关联式,并证明其预测结果良好。在一定范围内通过缩短通道长度可有效控制通道中点和出口干度,进而控制微通道主流流型处于弹状流或环状流液膜较薄区域,从而提高微通道单元换热系数。建立了微通道冷却单元通道长径比关于中点干度的函数,用以指导在已知IGBT模块尺寸条件下,较优通道长度及其分段式结构设计。
余志庭[4](2016)在《摇摆条件下窄矩形通道内流动不稳定性研究》文中指出核推进以其能量密度大、续航能力强等优点而广泛应用于船舶动力领域,如核动力舰船、核动力商船以及海洋核动力平台等。由于受船舶核动力装置的空间限制,具有紧凑结构的板状燃料元件和换热器的布置是必要的。海洋条件会引起冷却剂发生周期性波动,当出现不稳定性时,二者相互作用使得系统呈现更加复杂的流动形态。本文主要针对摇摆条件下窄矩形通道内的流动不稳定性开展了全面的实验研究和非线性分析。以去离子水为实验工质,开展竖直静止及摇摆状态下窄矩形通道内的低驱动压头强迫循环流动不稳定性实验研究。静止实验中观察到了密度波脉动(DWO)、压力降脉动(PDO)以及Ledinegg不稳定性,获得了本论文的流动不稳定性起始点(OFI)预测关系式和流动不稳定边界,并与常规通道和微通道内流动不稳定性机理进行对比。随着质量流速的逐渐降低,摇摆工况依次出现了单相波动、波谷型脉动、耦合型脉动以及两相波动。其中波谷型脉动是典型的摇摆诱发的两相不稳定性,其形成机理是波谷处的剧烈产汽,耦合型脉动是摇摆引起的热工水力脉动与PDO之间的叠加。从波动幅度、频谱特征以及流型对摇摆条件下强迫循环流动不稳定性的演化特性进行分析,并将其分为摇摆占优区、共振耦合区以及热工水力占优区。对竖直及摇摆条件下窄矩形通道内的自然循环流动不稳定性进行实验研究,其结果表明竖直自然循环工况会出现静态流量漂移现象和DWO,系统压力的增加或入口过冷度的降低会导致流量漂移被削弱直至消失。通过由相变数(Npch)和过冷度数(Nsub)组成的二维相空间中确定DWO的边界,结果显示DWO的范围较广,且在本实验参数范围内压力(p = 0.1~0.3MPa)对其边界的影响不明显。实验研究还表明摇摆运动会导致自然循环工况OFI提前发生,但却引起耦合型脉动的滞后,这是由于波谷型脉动是由冷却剂波动诱发的,而耦合型脉动则是以DWO的发生为前提,且受摇摆剧烈程度的影响。在本论文参数范围内,摇摆参数对OFI的影响不明显,但随着摇摆剧烈程度的增加,耦合型脉动起始点滞后现象越来越明显。摇摆引起的空间位置变化使得自然循环静态漂移现象提前发生,即系统的自然循能力限和输热能力限会减小,随着摇摆角度的增加,这种减小的程度越大,但摇摆周期的影响不明显。此外,摇摆诱发的逆流现象使得入口水温出现波动,且导致了系统流动不稳定性提前发生,从而大大降低了系统的安全阈值。通过快速傅里叶分析(FFT)和小波分析,分别从频域和时频域研究了摇摆工况下热工水力系统的频率结构特征及其分布特性,其结果表明摇摆对应频段的能量出现先增加后减小的非线性趋势,这是因为在耦合共振区域摇摆运动与热工水力脉动之间的共振作用使得信号波动加剧,而随着热流的增加,热工水力因素明显占据优势,系统阻力和驱动力的增加使得摇摆的影响被削弱。通过相空间重构、刻画吸引子结构以及计算关联维数、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数等几何特征量对摇摆条件下的流动不稳定性进行非线性分析,分析结果表明随着热流密度的增加,系统的非线性程度逐渐增加并最终趋于与静止工况一致。在热流密度较低的单相区域内摇摆参数对系统非线性程度的影响较小,而在波谷型脉动和耦合型脉动区域,摇摆强度的增加会减小系统的无序程度。此外,基于非线性理论,分别从驱动力和耗散力间的竞争关系以及系统熵变的角度分析了摇摆对热工水力系统流动不稳定性的影响机理。
于曰铭[5](2016)在《外膜流体力学模拟及脱硝实验研究》文中指出由于我国是以煤炭为主要能源的少数国家之一,因此在燃煤过程中所产生的NOX等构成了我国大气环境污染的主要污染来源。科学家研究证实了氮氧化物(NOX)在大气中可以产生长距离的扩散,从而形成酸雨和烟雾,对人类生活以及自然环境都会造成十分严重的影响。本文是针对日益污染的环境污染问题,尤其是NOX对大气环境的污染,设计了一套外降膜吸收脱硝实验装置,论文模拟了装置中布膜器对液体分布的影响。上面六道螺旋形的沟槽使流到降膜管外壁上的液体速度呈扇形分布,提高了液体分布的均匀性,液体不容易产生偏流;同时增加流体对降膜管外壁的冲击,消除积液现象;同时提高了流体与壁面的相对速度,减薄液膜的厚度,使气液两相更好的接触。而且由于布膜槽的存在,使液膜表面更新加快,液膜内外表面流质能够重新掺混,提高传质系数。此外论文还模拟了降膜流动中液膜厚度与环隙大小的关系,以及在不同的降膜时刻下液膜的厚度分布情况,结果表明降膜管外壁与管帽之间的布膜环隙间距为1.32mm时,当液膜完全发展并最终达到稳定时,其液膜厚度保持在0.51.2mm之间。同时,流速越大,降膜过程达到稳定时所用的时间越短。实验通过使用氢氧化钠和高锰酸钾溶液作为吸收剂,采用外降膜流动的方法,来对模拟工业尾气进行脱硝研究。实验考察了停留时间、初始NOX浓度、吸收液浓度对吸收效果的影响,结果表明随着停留时间,吸收液浓度的增加,模拟尾气中NOX的脱除效率也随之提高,当提高环境温度后,模拟尾气中NOX吸收效率随之下降。
刘志勇[6](2015)在《半固态A380铝合金浆料的蛇形通道制备及流变压铸工艺》文中提出本文以A380铝合金为研究对象,系统研究了蛇形通道浇注工艺参数和Si含量对半固态A380铝合金浆料组织的影响,并适度阐述了A380合金熔体在蛇形通道内的流动状态、边界层分布以及半固态浆料中初生a-Al晶粒的形成机制。在此基础上,深入探讨了流变压铸工艺参数对流变压铸充型性能和流变压铸拉伸试样力学性能的影响,并制定了合理的流变压铸拉伸试样热处理工艺。结果表明:(1)降低浇注温度、增加弯道数量或减小通道内径均可提高半固态A380铝合金浆料的品质,但凝固壳的质量比例增加。石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料最佳匹配工艺参数为:D20-S5型蛇形通道在630-650℃范围浇注,浆料组织中初生a-Al晶粒平均直径为48μm,形状因子为0.81。铜质水冷蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料最佳匹配工艺参数为:D30-T4型蛇形通道在冷却水流量为500L/h和浇注温度范围为630~650℃,浆料组织中初生α-Al晶粒平均直径为47μm,形状因子为0.86。A380铝合金中Si含量较高时不宜采用蛇形通道制备半固态浆料,可采用铜质水冷蛇形通道在低浇注温度或大冷却水流量下制备优质半固体浆料。(2)透明蛇形通道模拟A380铝合金熔体在蛇形通道内的流动状态为层流和紊流相互交替。A380铝合金熔体通过激冷形核和异质形核发生一次凝固,一部分自由晶直接生长为球晶,另一部分自由晶生长为树枝晶。在紊流“白搅拌”下枝晶臂发生颈缩和熔断向蔷薇晶和近球晶演变。剩余液相在收集坩埚内发生二次凝固并在高固相率半固态浆料中成长为非枝晶。(3)半固态A380铝合金浆料的充型能力随浇注温度、压射比压和模具温度的增加而增强,浇注温度为650℃、模具温度为200~250℃、静置时间为Os和压射比压为105MPa时充型能力最强,螺旋形模具型腔全部充满。随静置处理时间的延长而下降,静置60s处理后充型能力最弱。(4)压射比压、静置时间和A380铝合金中的Si含量对拉伸试样的组织影响十分明显,而浇注温度和模具温度对拉伸试样的组织影响不大。拉伸试样的力学性能随浇注温度降低、压射比压增大或模具温度升高而增加,浇注温度为650℃、模具温度为200~220℃、静置时间为Os和压射比压为105MPa时,拉伸试样的抗拉强度为312MPa,对应延伸率为5.6%,显微硬度为111HV。半固态浆料静置处理后,拉伸试样的力学性能先提高后降低。(5)流变压铸拉伸试样T6热处理工艺为490℃+2h和165℃+48h,拉伸试样经T6热处理后最大抗拉强度为326MPa,对应延伸率为7.03%,显微硬度为131HV。拉伸试样的断裂形式随时效处理时间的延长由解理断裂向韧性断裂转变。断口处脆性断裂面的析出物为富Fe相和富Mn相,严重降低拉伸试样的力学性能。
纪辉[7](2013)在《面向超重力旋流净油装置的旋流器流场仿真及研制》文中提出本文针对国内液压系统污染控制主动防御水平落后的现状,突破常规的依靠现有净油技术、单纯以提高净油效率为目标的理论分析方法,从污染源头出发,提出了一种融合超重力技术和旋流分离技术、能够对液压油中的固体颗粒和水分均进行有效分离的新型净油装置。本文主要针对该装置的重要组成部分——旋流器进行设计、流场仿真和试验分析。通过参照现有的旋流器应用于其他领域的经验公式,以一个典型液压系统回路的系统参数为基准,设计出满足既定工况要求的固-液分离用旋流器结构模型。利用计算流体力学(CFD)软件Fluent在已建立的物理模型基础上进行模拟仿真,分析固-液两相流的流场特性及固体颗粒在流场中的运动轨迹。以初步设计旋流器的流场为基准,改变锥角、圆柱部分长度及溢流管伸入长度等结构尺寸参数,研究不同结构参数对旋流器流场分布的影响以获取使固-液分离效率达到最优的旋流器结构模型。最后基于上述理论分析结果,搭建试验用典型液压系统回路,验证试验结果与模拟仿真结果的吻合程度,同时定量分析检测旋流器的分离效果。结果表明,综合考虑整体超重力旋流净油装置的性能要求,以锥角为25°、圆柱部分长度为60mm、溢流管伸入长度为30mm的旋流器作为最优旋流器模型可以获得较为理想的液压油净化效果。同时,试验结果还表明随系统流量增加,净化效果提高,这说明该旋流器对系统流量较大的液压系统的净化效果更为显着。
程大朋[8](2012)在《纳米流体管内流动的悬浮稳定性与强化传热特性研究》文中提出为了适应工业工程中设备小型化,热负荷增加的需要,科研工作者提出了多种强化传热技术,但传统的通过扩大换热表面等方法已很难满足特殊条件下的传热和冷却要求。近些年来,纳米技术的逐渐成熟给强化传热领域带来了新的机遇。研究表明,在液体工质中添加纳米粒子,可显着增加液体的导热系数,增强热交换系统的传热性能。本文的研究内容主要围绕纳米流体的制备、稳定性分析、纳米流体的流动与对流换热特性展开,主要内容包括以下几个方面:1、纳米流体的制备及分散稳定性分析将氧化钛粉末与液体介质混合,制备了几种不同浓度的TiO2-水纳米流体,采用沉降实验、观察粒子形貌特征、测定粒度分布等方法对悬浮液的稳定性进行了分析。结果表明,超声时间、分散剂浓度、纳米粒子浓度是影响其稳定性的重要因素。2、弯管段对纳米流体管内层流状态下悬浮稳定性的影响建立了纳米流体管内循环流动的实验装置,对TiO2-水纳米流体弯管内层流状态下的悬浮稳定性进行理论分析。实验结果表明,与直管中不同纳米流体在弯管中流动时,Reynolds增加,粒子浓度略微下降;雷诺数的变化对悬浮液的分散稳定性有重要影响。例如纳米流体在流经直管Re=200、2000时,相比与制备好纳米流体,其粒子浓度分别为初始浓度的71.5%、96.9%;而对于弯管中流动的纳米流体,Re=200、2000时,其粒子浓度分别为初始浓度的68.5%、89.3%。3、层流范围内粒子浓度的变化对纳米流体稳定性的影响采用两步法制备了若干种浓度的纳米流体,研究了流动状态下纳米粒子浓度对悬浮液稳定性的影响。实验结果表明,Reynolds一定时,随着粒子质量分数的增加,其粒子团聚、沉积的百分数会逐渐增大,即悬浮液的稳定性越差。例如,Re=1000,当ω=0.005, ?ω=3.8%;ω=0.015, ?ω=5.7%。此外,Reynolds大小会对这一结果产生影响,当粒子浓度较小时,雷诺数影响不明显,但随着粒子浓度的增加,Reynolds越大,悬浮液稳定性越好。例如,ω=0.05,当Re=1000、2000时,其粒子浓度分别下降4.2%、3.8%;ω=0.015,当Re=1000、2000时,其粒子沉淀的百分比分别为8.3%、5.7%。4、纳米流体对流换热特性实验研究自行设计了测量纳米流体管对流换热系数的实验装置,测量了不同质量份额的TiO2-水纳米流体在Reynolds1000~2500范围内的对流换热系数。实验结果显示,在液体中添加纳米可以显着增加液体的对流换热系数(Nu、h),增强了液体的换热效果;另外,分别对换热实验段为铜光管、内螺纹管的换热系数进行了对比。实验结果表明,相比于基础液体纳米流体在内螺纹管内的换热系数降低,且随着雷诺数的增加降幅增大,随着流体速度的增加,水的换热系数Nu和h不断增大,且在螺纹管内增加的比例远高于铜光管。
代玉强[9](2010)在《外循环耗散式气波制冷机理分析与实验研究》文中研究说明天然气处理、输运过程中常采用节流制冷工艺,这会导致压力能的巨大浪费。国内油、气田的生产实践表明,基于振荡流动过程的高效气波技术装备,如气波制冷机,在天然气制冷、深冷工艺中具有优越性。但在高压、大膨胀比场合效率降低,设备积液导致制冷失效,气流脉动诱发振荡管强烈震动。原因在于,其振荡管一端封闭,滞留气中的凝液难以排出;用于散热的振荡管较长,刚性低,易震动。两端开口振荡管结构能将管内大部分滞留气排出,可提高带液操作能力,减轻设备震动问题。目前,这种双开口结构仅见于气波增压技术,如何利用其进行制冷是一个全新的课题。本文对双开口管转子内气流的非定常流动行为和热效应进行研究,探讨其实现膨胀制冷的机理及应用技术,对丰富和完善气波制冷技术资料有重要意义。论文通过气动力学研究、宏观热力分析和实验研究三种手段,对以该转子为主要部件的气波制冷机的实现技术进行了如下几方面的工作:(1)系统研究了理想气体和高压真实气体在转子通道内的非定常流动,及所形成气体波的运行特性,揭示了双开口振荡管实现的热分离效应规律。鉴于气波机械多用于天然气及高压气处理,本文实现了复合AGA8、BWRS等状态方程的多维流体计算技术,能够对近气液平衡线的多组分气体流动问题进行分析。在此基础上,研究了理想和真实气体的非定常流动,探讨了真实气体产生的各种波的发生、反射、透射等运行规律,得到了真实气体效应对工作点偏离的影响规律,精确确定了实现连续冷热分离的工作波图。利用特征线方法,给出了该制冷机的结构参数(如管长和端口布置)匹配条件;考虑真实气体效应,完成了决定制冷机生产能力的高压端口喷嘴的设计。在上述研究基础上,提出一种外循环耗散式的气波制冷机(Aggregated Thermal Dissipation Gas Wave Refrigerator, AWR),并获国家发明专利(CN200810011257.1)。(2)在深入研究转子通道内气流的非定常流动行为和热分离原理基础上,将制冷机内部工作过程,分为驱动气流的膨胀过程和循环气流的压缩过程两部分,两股气流通过体积功交换能量,提出了完整的制冷机热力学模型。从宏观角度,对制冷性能进行预测,获得了影响制冷机内部过程的热力效率的主要因素。分析后发现,压比小于10时,激波本身的非等熵性对绝热效率影响微小,而进、出端口的非均匀混合、泄漏的影响较大。(3)对气体流动控制方程的时间、空间离散格式进行了对比评价,表明用AUSM系列格式加限制器离散对流项、用中心差分离散扩散项,以及用双时间步格式离散非稳态项,可适用于求解转子通道内部任意气体的全速流动。通过建立单通道和多通道多周期气动分析数值模型,并施加合适的初边条件,对转子通道内流场和端口匹配进行了数值分析。研究了接触面扭曲的产生原因及影响,发现缩短通道开启时间、拓宽高压端口宽度,可增加压缩气流的做功能力,降低接触面前后流体的能量损失。实验测试也证明,膨胀制冷效率能相对提高5%。(4)建立了处理量3×104Nm3/d的压缩空气制冷实验系统,干空气实验膨胀比可达10,带液实验膨胀比可达3。通过对高压端口温度和压力、低温端口压力等的调节,研究了AWR制冷机各端口的热力状态、设备能量交换性能、增压性能、制冷性能以及循环流率比的关系,对制冷样机的结构参数和操作参数的进行了优化匹配研究。研究发现,过程效率的降低主要受驱动、被驱气流的掺混和泄漏,以及受质量交换引起的能量损失、通道与端口连通或关闭过程造成的流动不均损失等影响。高温端口开启时刻对设备制冷性能具有重要影响,用于制冷时,应避免反射激波返回驱动气流中。通过实验,使制冷机的等熵效率已达69%。带液运行实验发现,在过饱和含液量7%重量浓度下,机器的运行性能并未明显降低。
王宏大[10](2007)在《液态金属作为新型超级冷却技术热驱动介质的研究》文中研究表明新型超级冷却技术是基于热驱动理论的一种新型冷却技术。通过前期研究发现,热驱动介质热物性的差别对热驱动换热具有很大的影响。本文针对液态金属钠钾合金的热驱动换热特性进行了实验与数值研究。首先,讨论了液态金属与结构材料的相容性问题,根据国内外相关研究,总结了不同液态金属一定条件下的相容性材料。其次,查阅相关材料整理出了液态碱金属热物性随温度的变化规律,通过数值计算得出了液态碱金属的热物性对热驱动换热的影响规律。然后,分别以钠钾合金和水为热驱动介质,对旋转条件封闭循环通道内流体的热驱动换热特性进行了实验研究。分析了热流密度、旋转速度和冷气进口速度对钠钾合金热驱动换热特性的影响。实验结果表明当热流密度、旋转速度和冷气进口速度增加后,钠钾合金的热驱动换热效果明显增强。最后,实验比较了相同条件下钠钾合金和水的热驱动换热效果,同时运用数值模拟的方法比较了钠钾合金和水的换热效果,通过实验和计算的结果比较说明了具有高导热系数的液态金属比水的换热效果优越。通过实验研究和数值计算可知:具有高导热系数的液态金属可以应用到新型超级冷却技术中并能起到良好的冷却效果。
二、重力场下循环小通道热驱动现象数值研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、重力场下循环小通道热驱动现象数值研究(论文提纲范文)
(1)多热源微槽道热管散热组件的设计与研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 微槽道热管的理论研究 |
1.2.2 微槽道热管的实验研究 |
1.2.3 微槽道热管的应用 |
1.3 主要研究内容 |
2 热管理论概述与传热性能参数 |
2.1 热管工作原理 |
2.2 热管的流动理论 |
2.2.1 压力平衡方程 |
2.2.2 毛细压力 |
2.2.3 液体流动压降 |
2.2.4 蒸汽流动压降 |
2.3 热管的传热分析 |
2.4 热管的主要性能参数 |
2.4.1 启动特性 |
2.4.2 温度特性 |
2.4.3 总热阻 |
2.4.4 传热极限 |
2.5 本章小结 |
3 多热源微槽道热管散热组件的设计与分析 |
3.1 散热组件的设计 |
3.1.1 设计背景与要求 |
3.1.2 设计思路与难点 |
3.1.3 散热组件基本结构 |
3.2 散热组件的性能分析 |
3.2.1 实际应用工况下散热组件方案设计 |
3.2.2 数值模拟与结果分析 |
3.3 微槽道热管设计计算与可靠性测试 |
3.3.1 热管参数设计 |
3.3.2 理论计算结果 |
3.3.3 可靠性测试 |
3.4 本章小结 |
4 扁平结构微槽道热管传热性能实验 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验方案设计 |
4.2.1 传热性能实验台设计与搭建 |
4.2.2 工况设计与实验步骤 |
4.2.3 数据处理与误差分析 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 热管启动特性 |
4.3.2 热源功率大小的影响 |
4.3.3 热源布置方式的影响 |
4.3.4 冷凝段弯折的影响 |
4.3.5 工作温度的影响 |
4.4 本章小结 |
5 结论及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
攻读硕士期间参与的科研项目 |
(2)液态金属包层中气液两相磁流体流动数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 世界能源问题与聚变技术发展 |
1.1.2 聚变包层简介 |
1.2 研究概况 |
1.2.1 气泡运动研究概况 |
1.2.2 液态包层MHD效应、减阻以及传热性能研究概况 |
1.2.3 液态包层氚输运研究概况 |
1.3 研究意义与论文结构 |
第二章 均匀磁场下液态金属中气泡运动数值模拟 |
2.1 物理模型 |
2.2 控制方程 |
2.3 界面推进方程及表面张力计算 |
2.4 数值方法 |
2.5 程序验证与网格验证 |
2.6 不同参数对气泡形变的影响 |
2.6.1 磁场方向对气泡上升运动的影响 |
2.6.2 磁场强度对气泡上升运动的影响 |
2.6.3 表面张力对气泡上升运动的影响 |
2.7 本章小结 |
第三章 DCLL通道气液两相磁流体流动的数值模拟 |
3.1 物理模型 |
3.2 控制方程 |
3.3 边界条件 |
3.4 验证 |
3.5 不同参数对通道流场、压降以及传热性能的影响 |
3.5.1 入口速度对通道流场、压降和传热性能的影响 |
3.5.2 磁场强度对通道流场、压降以及传热性能影响 |
3.5.3 气体体积分数对通道流场、压降以及传热性能的影响 |
3.5.4 Ra数对通道流场、压降和传热性能的影响 |
3.5.5 有无插件对通道流场、压降和传热性能的影响 |
3.5.6 壁面电导率对通道流场、压降和传热性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 液态金属包层中氚输运模拟 |
4.1 氚输运模型 |
4.2 边界条件 |
4.3 不同参数对氚输运的影响 |
4.3.1 入口速度对氚输运的影响 |
4.3.2 磁场强度对氚输运的影响 |
4.3.3 Ra数对氚输运的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文情况 |
(3)用于大功率IGBT的微通道冷却单元流动沸腾换热研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 引言 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 课题研究现状 |
1.2.1 变流器IGBT冷却的研究现状 |
1.2.2 微细尺度流动沸腾换热研究现状 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 本文研究目标及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
2 实验系统 |
2.1 实验系统 |
2.1.1 自然循环动力冷却系统(NCCS) |
2.1.2 强制循环动力冷却系统(FCCS) |
2.2 微通道实验段 |
2.2.1 整段式微通道冷却单元 |
2.2.2 分段式微通道冷却单元 |
2.3 实验条件及工况 |
2.4 实验步骤 |
2.5 数据处理 |
2.6 不确定度分析 |
2.7 本章小结 |
3 微通道单元-自然循环冷却系统启动特性研究 |
3.1 微通道单元-NCCS启动优势 |
3.2 微通道单元- NCCS启动特性研究 |
3.2.1 微通道单元-NCCS启动过程 |
3.2.2 微通道单元-NCCS压升过程 |
3.3 热流密度对启动特性的影响机理研究 |
3.3.1 热流密度对气泡生长的影响 |
3.3.2 热流密度对气泡脱离和质量流速的影响 |
3.4 本章小结 |
4 微通道单元-自然循环动力下的换热特性研究 |
4.1 微通道单元-NCCS稳定运行特性研究 |
4.1.1 NCCS稳定运行的热力循环 |
4.1.2 NCCS总热阻和质量流速 |
4.2 NCCS-微通道单元换热影响因素研究 |
4.2.1 充液率对微通道单元换热系数的影响 |
4.2.2 热流密度对微通道单元换热系数的影响 |
4.3 NCCS-微通道单元内核态沸腾特征研究 |
4.3.1 NCCS-微通道内热流密度对流型的影响 |
4.3.2 NCCS-微通道内泡状流-弹状流的转化 |
4.3.3 NCCS-微通道内弹状流流速计算模型 |
4.4 本章小结 |
5 微通道单元-强制循环动力下的换热特性研究 |
5.1 FCCS-微通道单元换热影响因素研究 |
5.1.1 热流密度对换热系数的影响 |
5.1.2 质量流速对换热系数的影响 |
5.1.3 饱和温度对换热系数的影响 |
5.2 FCCS-微通道单元换热机理研究 |
5.2.1 饱和温度对微通道流型的影响 |
5.2.2 核态沸腾-对流蒸发机制的转化 |
5.3 FCCS-微通道单元分段式结构优化研究 |
5.3.1 通道结构对IGBT表面控温特性的影响 |
5.3.2 通道长度对微通道换热系数的影响 |
5.3.3 通道长度对蒸汽干度和流型的控制 |
5.3.4 微通道冷却单元分段式结构优化设计 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 工作不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)摇摆条件下窄矩形通道内流动不稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 窄通道的分类准则 |
1.2.2 窄通道内流动不稳定性研究 |
1.2.3 海洋条件下流动不稳定性研究 |
1.3 现有研究的不足 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 实验装置及实验方案 |
2.1 实验系统 |
2.1.1 实验回路 |
2.1.2 辅助系统 |
2.1.3 摇摆驱动机构 |
2.2 实验方案及数据处理 |
2.2.1 实验内容 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 实验步骤 |
2.2.4 数据处理 |
2.3 参数范围及不确定度分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 竖直窄矩形通道内强迫循环流动不稳定性研究 |
3.1 典型的流动不稳定实验现象 |
3.1.1 密度波脉动(DWO) |
3.1.2 压力降脉动(PDO) |
3.1.3 Ledinegg不稳定性(LED) |
3.2 流动不稳定性起始点(OFI) |
3.2.1 OFI判定方法 |
3.2.2 OFI预测模型 |
3.3 流动不稳定性边界(MSB) |
3.4 窄矩形通道流动不稳定性特征 |
3.4.1 流型特征 |
3.4.2 不稳定性机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 摇摆条件下强迫循环流动不稳定性研究 |
4.1 摇摆工况下单相波动 |
4.2 摇摆工况下波谷型脉动 |
4.2.1 典型的实验现象 |
4.2.2 波谷型脉动的形成机理 |
4.2.3 发展后的波谷型脉动 |
4.3 波谷型脉动与压力降脉动的叠加 |
4.3.1 典型实验现象 |
4.3.2 波谷型脉动与压力降脉动的耦合机理 |
4.4 摇摆工况下两相波动 |
4.5 流动不稳定性的演化特性 |
4.5.1 波动特性 |
4.5.2 频谱特性 |
4.5.3 流型分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 窄矩形通道自然循环流动不稳定性研究 |
5.1 典型的实验现象 |
5.1.1 单相自然循环工况 |
5.1.2 两相自然循环工况 |
5.1.3 自然循环流动不稳定工况 |
5.2 摇摆运动下单相流动换热特性研究 |
5.2.1 单相自然循环流动特性 |
5.2.2 单相自然循环换热特性 |
5.3 沸腾起始点(ONB)的确定 |
5.4 竖直工况流动不稳定性机理及影响因素 |
5.4.1 自然循环流动不稳定性机理 |
5.4.2 自然循环流动不稳定性边界 |
5.4.3 影响自然循环流动不稳定性的因素 |
5.5 摇摆对自然循环流动不稳定性的影响 |
5.5.1 摇摆对流动不稳定性起始点的影响 |
5.5.2 摇摆引起的热工水力波动与密度波脉动的叠加 |
5.5.3 摇摆工况下的流动不稳定性边界 |
5.6 本章小结 |
第6章 摇摆条件下流动不稳定性非线性分析 |
6.1 实验数据处理及非线性理论基础 |
6.1.1 实验数据的降噪处理 |
6.1.2 相空间重构理论 |
6.1.3 几何特征量的计算 |
6.2 摇摆条件下流动不稳定性演化特征 |
6.2.1 频域分析 |
6.2.2 时频域分析 |
6.2.3 吸引子结构 |
6.2.4 几何特征量 |
6.3 基于非线性理论的摇摆影响机理分析 |
6.3.1 力的角度 |
6.3.2 熵的角度 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(5)外膜流体力学模拟及脱硝实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 脱硝工艺研究现状 |
1.2.1 物理化学吸附法 |
1.2.1.1 活性炭吸附法 |
1.2.1.2 分子筛吸附法 |
1.2.2 催化还原法 |
1.2.2.1 选择性催化还原法(SCR法) |
1.2.2.2 非选择性催化还原法(SNCR法) |
1.2.3 延伸吸收法 |
1.2.4 溶剂吸收法 |
1.2.4.1 络合吸收法 |
1.2.4.2 还原吸收法 |
1.2.4.3 氧化吸收法 |
1.2.5 生物吸收法 |
1.3 低压尾气脱硝工艺的选择 |
1.3.1 脱硝工艺选择的考虑因素 |
1.3.2 脱硝工艺的选择 |
1.4 降膜流动的研究进展及其分布方式的研究 |
1.4.1 垂直管降膜吸收理论研究 |
1.4.2 关于液体布膜装置的研究 |
1.5 FLUENT在化工设备中的应用 |
1.5.1 概述 |
1.5.2 FLUENT简介 |
1.5.3 FLUENT程序结构 |
1.6 课题的提出以及研究的内容 |
第二章 降膜流动过程的模拟计算方法和分析 |
2.1 数值计算方法介绍 |
2.2 降膜传质数学模型 |
2.3 多相流模型 |
2.4 数值模拟中相关问题的处理 |
2.4.1 网格划分与网格无关性分析 |
2.4.2 FLUENT求解器设置 |
2.4.3 离散格式的选择 |
2.4.4 求解方法和边界条件的设定 |
2.5 垂直管外降膜流场速度分析 |
2.6 垂直管外降膜流动模拟 |
2.6.1 降膜流动的物理模型 |
2.6.2 网格划分 |
2.6.3 边界条件 |
2.6.4 初始条件 |
2.6.5 求解器的设置 |
2.6.6 时间步长的确定 |
2.7 结果与讨论 |
2.7.1 降膜分布图 |
2.7.2 管帽环隙间距对降膜流动的影响 |
2.7.3 不同时刻液膜厚度的变化情况 |
2.8 本章小结 |
第三章 外降膜脱硝吸收实验部分 |
3.1 实验原料和主要仪器设备 |
3.2 实验条件及准备工作 |
3.2.1 实验前的准备工作 |
3.2.2 实验条件 |
3.3 实验方法及流程 |
3.3.1 实验装置介绍 |
3.3.1.1 配气系统 |
3.3.1.2 吸收系统 |
3.3.1.3 吸收液补给系统 |
3.3.1.4 排污系统 |
3.3.2 实验过程 |
3.4 脱除效率的计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 外降膜脱硝吸收装置实验研究 |
4.1 停留时间对NO_x脱除效率的影响 |
4.2 烟气中初始NO_x浓度对其脱除效率的影响 |
4.3 NaOH吸收液浓度对NO_x脱除效率的影响 |
4.4 吸收液温度对NO_x脱除效率的影响 |
4.5 添加剂KMnO_4对NO_x脱除效率的影响 |
4.6 最佳操作条件以及工业装置的确定 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
符号表 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)半固态A380铝合金浆料的蛇形通道制备及流变压铸工艺(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 半固态金属浆料制备技术概述 |
1.2.1 液态金属干预工艺 |
1.2.2 液态金属控制形核工艺 |
1.2.3 固相处理工艺 |
1.2.4 孕育处理工艺 |
1.2.5 其他工艺 |
1.3 半固态金属浆料中非枝晶组织的形成机理 |
1.3.1 非枝晶组织的形成机理 |
1.3.2 半固态浆料组织评判方式 |
1.4 半固态金属流变压铸充型概述 |
1.4.1 流变压铸充型性能 |
1.4.2 流变压铸充型状态 |
1.5 半固态金属加工技术 |
1.5.1 触变成形 |
1.5.2 流变成形 |
1.6 主要研究内容 |
2 蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料研究 |
2.1 实验用料 |
2.2 实验设备与方法 |
2.2.1 蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.2.2 半固态A380铝合金浆料的金相试样制备与分析 |
2.3 石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.3.1 不同工艺下A380铝合金显微组织 |
2.3.2 D25系列石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.3.3 D20系列石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.3.4 石墨质蛇形通道制备半固态A380-B铝合金浆料 |
2.4 石墨质蛇形通道制备工艺参数对半固态浆料组织的影响 |
2.4.1 浇注温度对半固态浆料组织的影响 |
2.4.2 弯道数量对半固态浆料组织的影响 |
2.4.3 通道内径对半固态浆料组织的影响 |
2.4.4 Si含量对半固态浆料组织的影响 |
2.5 铜质水冷蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.5.1 D30系列铜质水冷蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.5.2 D30-T4型蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料 |
2.5.3 D30-T4型蛇形通道制备半固态A380-B铝合金浆料 |
2.6 铜质水冷蛇形通道制备工艺参数对半固态浆料组织影响 |
2.6.1 浇注温度对半固态浆料组织的影响 |
2.6.2 弯道数量对半固态浆料组织的影响 |
2.6.3 冷却水流量对半固态浆料组织的影响 |
2.7 本章小结 |
3 半固态A380铝合金浆料组织的形成机理 |
3.1 蛇形通道内合金熔体的流动状态 |
3.2 蛇形通道内合金熔体的边界层分布 |
3.3 蛇形通道内合金熔体的形核 |
3.4 半固态浆料在凝固过程中非枝晶组织的形成及演变 |
3.4.1 一次凝固过程中非枝晶组织的形成及演变 |
3.4.2 二次凝固过程中非枝晶组织的形成及演变 |
3.5 半固态浆料中非枝晶组织的形成机理 |
3.5.1 蛇形通道内球状初生α-Al晶粒的游离模型 |
3.5.2 蛇形通道内初生α-Al晶粒的形成机理 |
3.5.3 收集坩埚内二次α_2-Al晶粒的形成机理 |
3.6 本章小结 |
4 半固态A380铝合金浆料的流变压铸充型性能研究 |
4.1 实验设备及方案 |
4.1.1 流变压铸充型的浆料制备 |
4.1.2 半固态A380铝合金浆料流变压铸充型 |
4.1.3 流变压铸充型性能和显微组织分析 |
4.2 半固态浆料和流变压铸显微组织 |
4.3 不同工艺参数对流变压铸充型性能的影响 |
4.3.1 浇注温度对流变压铸充型性能的影响 |
4.3.2 压射比压对流变压铸充型性能的影响 |
4.3.3 静置时间对流变压铸充型性能的影响 |
4.3.4 模具温度对流变压铸充型性能的影响 |
4.4 流变压铸充型试样的组织研究 |
4.5 本章小结 |
5 半固态A380铝合金流变压铸工艺研究 |
5.1 实验设备及方案 |
5.1.1 半固态A380铝合金浆料流变压铸 |
5.1.2 流变压铸拉伸试样的制备 |
5.1.3 流变压铸拉伸试样的组织观察和力学性能测试 |
5.1.4 流变压铸拉伸试样断口和缺陷分析 |
5.2 流变压铸拉伸试样的组织特征研究 |
5.2.1 浇注温度对流变压铸拉伸试样组织特征的影响 |
5.2.2 压射比压对流变压铸拉伸试样组织特征的影响 |
5.2.3 模具温度对流变压铸拉伸试样组织特征的影响 |
5.2.4 静置时间对流变压铸拉伸试样组织特征的影响 |
5.2.5 Si含量对流变压铸拉伸试样组织特征的影响 |
5.3 流变压铸过程中半固态浆料的凝固行为 |
5.4 流变压铸拉伸试样的力学性能和断口分析 |
5.4.1 浇注温度对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
5.4.2 压射比压对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
5.4.3 模具温度对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
5.4.4 静置时间对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
5.4.5 Si含量对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
5.5 流变压铸试样的缺陷及控制 |
5.5.1 表面宏观缺陷 |
5.5.2 气孔 |
5.5.3 缩松和缩孔 |
5.6 本章小结 |
6 半固态A380铝合金流变压铸拉伸试样的热处理研究 |
6.1 实验设备和方案 |
6.1.1 流变压铸拉伸试样热处理 |
6.1.2 流变压铸拉伸试样热处理的组织分析和力学性能测试 |
6.1.3 流变压铸拉伸试样的断口分析 |
6.2 流变压铸拉伸试样的固溶处理研究 |
6.2.1 流变压铸拉伸试样固溶处理工艺 |
6.2.2 固溶处理对流变压铸拉伸试样组织的影响 |
6.3 T6热处理对流变压铸拉伸试样力学性能的影响 |
6.3.1 T6热处理后流变压铸拉伸试样的力学性能 |
6.3.2 T6热处理后流变压铸拉伸试样的断口分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
8 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
新建目录项 |
(7)面向超重力旋流净油装置的旋流器流场仿真及研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源、目的和意义 |
1.1.1 课题来源和目的 |
1.1.2 课题的研究意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 液压污染控制技术国内外研究概况 |
1.2.2 旋流分离技术国内外研究概况 |
1.2.3 超重力技术国内外研究概况 |
1.3 本课题的主要研究工作 |
第2章 旋流器模型的建立 |
2.1 超重力旋流净油装置的工作原理 |
2.2 旋流器分离特性的影响指标 |
2.2.1 操作参数 |
2.2.2 工艺指标 |
2.3 旋流器的关键结构设计 |
2.3.1 旋流器直径 |
2.3.2 入口直径 |
2.3.3 溢流口直径 |
2.3.4 溢流管深入长度 |
2.3.5 底流口直径 |
2.3.6 圆柱段长度 |
2.3.7 圆锥段锥角的选取 |
2.4 本章小结 |
第3章 旋流器流场数值模拟仿真 |
3.1 固液分离旋流器的基本流场理论 |
3.1.1 基本流场理论 |
3.1.2 旋流器基本流场理论 |
3.2 旋流器数学模型的建立 |
3.3 旋流器模型前后处理 |
3.3.1 前处理基础 |
3.3.2 旋流器网格划分 |
3.3.3 旋流器边界条件的确定 |
3.3.4 后处理基础 |
3.3.5 旋流器模型数值模拟 |
3.4 结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 旋流器结构参数及系统参数对分离特性的影响 |
4.1 旋流器关键结构参数的影响 |
4.1.1 锥角的影响 |
4.1.2 圆柱段长度的影响 |
4.1.3 溢流管伸入长度的影响 |
4.2 系统变量对旋流器分离效率的影响 |
4.3 结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 旋流器对液压油的净化试验研究 |
5.1 系统搭建 |
5.2 净化试验方法和步骤 |
5.2.1 连续试验 |
5.2.2 变量试验 |
5.3 结果分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
致谢 |
(8)纳米流体管内流动的悬浮稳定性与强化传热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 纳米颗粒悬浮液的制备 |
1.1.1 气相沉积法制备纳米流体 |
1.1.2 分散法制备纳米流体 |
1.1.3 两种制备方法的优缺点 |
1.2 纳米流体悬浮稳定性的分析 |
1.3 纳米颗粒悬浮液强化导热系数研究进展 |
1.4 纳米颗粒悬浮液强化对流传热的研究进展 |
1.5 本论文的主要研究内容 |
第二章 纳米流体制备与悬浮稳定性分析 |
2.1 制备TiO_2-水纳米流体 |
2.2 超声振荡时间的选择 |
2.3 分散剂的加入量问题 |
2.4 悬浮液中粒子粒径大小与形貌特征 |
2.5 实验系统 |
2.5.1 实验系统与设备 |
2.5.2 蠕动泵流量的标定 |
2.5.3 纳米流体管内流动雷诺数(Reynolds)的换算 |
2.6 本章小结 |
第三章 弯管段对TiO_2-水纳米流体管内层流状态下悬浮稳定性的影响 |
3.1 实验方法与步骤 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.3 纳米流体的透射电镜(TEM)观察及粒度分析 |
3.4 结果与讨论 |
第四章 流动状态下粒子浓度对纳米颗粒悬浮液稳定性的影响 |
4.1 实验系统及实验过程 |
4.2 雷诺数固定时 |
4.3 雷诺数变化时 |
4.4 本章小结 |
第五章 纳米流体对流换热特性实验研究 |
5.1 实验原理 |
5.2 测试系统 |
5.3 实验流程 |
5.4 操作步骤 |
5.5 基本参数的测量与计算 |
5.6 实验系统的可靠性验证 |
5.7 对流换热实验结果与讨论—铜圆管 |
5.8 基液以及纳米流体在铜光管和内螺纹管内对流换热效果比较 |
5.9 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)外循环耗散式气波制冷机理分析与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 研究现状 |
1.2 工作过程和工作机理 |
1.2.1 一维非定常流动及热力分析 |
1.2.2 气体动力学数值分析 |
1.3 通道内气动分析的离散格式 |
1.3.1 空间离散格式 |
1.3.2 时间离散格式 |
1.4 真实气体流动 |
1.4.1 真实气体pVT关系及混合规则 |
1.4.2 真实气体流动数值模拟 |
1.5 本文研究内容及技术路线 |
2 双开口振荡管的冷热分离效应 |
2.1 气体波与间断的产生及相互作用 |
2.1.1 气体波与间断的产生 |
2.1.2 基本气动微分与Riemann不变量 |
2.1.3 各种气体波和间断间的相互作用 |
2.2 通道内气波运行特性及热分离效应 |
2.2.1 理想气体分析 |
2.2.2 真实气体分析 |
2.2.3 气体波运行特性分析 |
2.2.4 热分离效应分析 |
2.3 喷射阶段的冷热分离效应 |
2.4 本章小结 |
3 转子通道的工作波图及制冷原理 |
3.1 通道内连续热分离过程的波图 |
3.1.1 四端口冷热分离波图 |
3.1.2 校正后的波图 |
3.2 制冷流程 |
3.3 制冷样机实施方式 |
3.3.1 制冷样机结构 |
3.3.2 转子结构 |
3.3.3 高压端口尺寸 |
3.4 本章小结 |
4 制冷机热力学分析 |
4.1 压缩和膨胀过程的绝热效率 |
4.1.1 气波压缩与膨胀的绝热效率 |
4.1.2 影响压缩和膨胀效率的其它因素 |
4.2 制冷系统的热力学分析 |
4.2.1 冷却器热力学模型 |
4.2.2 制冷机热力学模型 |
4.2.3 制冷系统热力分析流程 |
4.2.4 制冷系统热力分析 |
4.3 本章小结 |
5 流动数值研究 |
5.1 分析控制方程及离散格式确定 |
5.1.1 控制方程模型 |
5.1.2 控制方程的离散 |
5.2 数值模型及初边设置 |
5.3 转子通道内流数值模拟 |
5.3.1 转子通道内的流场 |
5.3.2 气波与端口历时匹配分析 |
5.4 通道渐开过程引起的接触面扭曲 |
5.5 本章小结 |
6 实验研究 |
6.1 实验系统 |
6.2 实验因素的强隐耦合现象 |
6.3 实验结果的重复性验证 |
6.4 实验结果及分析 |
6.4.1 膨胀比与增压比的关系 |
6.4.2 膨胀效率与入口温度及回流温度的关系 |
6.4.3 膨胀效率与峰值温度及热分离温差的关系 |
6.4.4 膨胀效率与压缩效率和交换功的关系 |
6.4.5 冷却器操作参数对制冷性能的影响 |
6.4.6 循环气流分流实验 |
6.4.7 对制冷性能影响较大的结构参数 |
6.4.8 带液运行实验 |
6.5 本章小结 |
7 本文总结与展望 |
7.1 本文工作总结 |
7.2 创新点摘要 |
7.3 工作展望 |
7.3.1 关于真实气体效应 |
7.3.2 关于制冷机的其它结构实现形式 |
参考文献 |
附录A 变量索引 |
附录B FDS、AUSM系列数值计算结果 |
攻读博士学位期间发表论文等情况 |
致谢 |
作者简介 |
(10)液态金属作为新型超级冷却技术热驱动介质的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 新型超级冷却技术及研究现状 |
1.2.1 基于热驱动理论的新型超级冷却技术 |
1.2.2 新型超级冷却技术研究现状 |
1.3 液态金属相关研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 液态金属热物性对热驱动换热的影响 |
2.1 液态碱金属热物性随温度的变化规律 |
2.2 液态金属热物性对换热规律的影响 |
2.2.1 数值模拟中的物理模型和边界条件、基本假设和数学模型 |
2.2.1.1 物理模型和边界条件 |
2.2.1.2 基本假设 |
2.2.1.3 数学模型 |
2.2.2 离散方法和方程求解 |
2.2.3 计算结果分析 |
2.2.3.1 密度对换热规律的影响 |
2.2.3.2 导热系数对换热规律的影响 |
2.2.3.3 定压热容对换热影响的规律 |
2.2.4 热驱动品质因子 |
2.3 本章小结 |
第三章 钠钾合金和水热驱动换热特性实验研究及数值模拟 |
3.1 实验装置 |
3.1.1 动力系统 |
3.1.2 加热系统 |
3.1.3 冷却系统 |
3.1.4 测试系统 |
3.1.5 试验件结构 |
3.2 实验工况 |
3.3 实验结果分析 |
3.3.1 旋转和静止对钠钾合金的换热影响 |
3.3.2 旋转状态下换热特性分析 |
3.3.2.1 加热面的温度分布 |
3.3.2.2 热驱动平均换热能力参数KH 变化 |
3.3.2.3 平均换热系数h 变化 |
3.4 钠钾合金与水的热驱动换热特性比较 |
3.4.1 温度分布比较 |
3.4.2 热驱动平均换热能力KH 比较 |
3.4.3 热驱动平均换热系数h 比较 |
3.5 实验误差分析 |
3.5.1 装置误差 |
3.5.2 环境误差 |
3.5.3 人员误差 |
3.5.4 方法误差 |
3.5.5 误差估算 |
3.6 实验工况的数值仿真 |
3.6.1 网格和边界条件 |
3.6.2 离散方法和方程求解 |
3.6.3 数值计算的验证 |
3.6.4 计算结果和分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 钠钾合金与水的换热效果数值比较 |
4.1 数值模拟中的基本模型和边界条件 |
4.2 数值计算结果及分析 |
4.2.1 计算结果的验证 |
4.2.2 数值计算工况 |
4.2.3 加热面的温度分布 |
4.2.4 热驱动平均换热能力KH 的比较 |
4.2.5 热驱动平均换热系数h 的比较 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 本文结论 |
致谢 |
在校期间研究成果 |
参考文献 |
四、重力场下循环小通道热驱动现象数值研究(论文参考文献)
- [1]多热源微槽道热管散热组件的设计与研究[D]. 钱文瑛. 浙江大学, 2020(08)
- [2]液态金属包层中气液两相磁流体流动数值研究[D]. 杨娅. 南京航空航天大学, 2020
- [3]用于大功率IGBT的微通道冷却单元流动沸腾换热研究[D]. 颜俏. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]摇摆条件下窄矩形通道内流动不稳定性研究[D]. 余志庭. 哈尔滨工程大学, 2016(06)
- [5]外膜流体力学模拟及脱硝实验研究[D]. 于曰铭. 天津大学, 2016(02)
- [6]半固态A380铝合金浆料的蛇形通道制备及流变压铸工艺[D]. 刘志勇. 北京科技大学, 2015(09)
- [7]面向超重力旋流净油装置的旋流器流场仿真及研制[D]. 纪辉. 北京工业大学, 2013(03)
- [8]纳米流体管内流动的悬浮稳定性与强化传热特性研究[D]. 程大朋. 天津大学, 2012(07)
- [9]外循环耗散式气波制冷机理分析与实验研究[D]. 代玉强. 大连理工大学, 2010(05)
- [10]液态金属作为新型超级冷却技术热驱动介质的研究[D]. 王宏大. 南京航空航天大学, 2007(06)